Judul : Keandalan dan Kegagalan
link : Keandalan dan Kegagalan
Keandalan dan Kegagalan
Kita tentunya sudah mengetahui, bahwa setiap peralatan elektronika setelah beberapa waktu akan mengalami kemunduran kinerja atau bahkan mengalami kerusakan, karena tidak ada peralatan yang dapat bekerja secara sempurna sepanjang waktu, meskipun kualitas dan teknologinya canggih.
Misalnya satelit membutuhkan keandalan sangat tinggi sehingga sampai batas waktu yang ditentukan tetap bekerja dengan baik, karena kerusakan pada satelit akan sangat kesulitan untuk mereparasinya dan membutuhkan biaya yang sangat tinggi. Tetapi, tetap saja satelit tersebut harus diganti dengan yang baru setelah batas waktunya sebelum kerusakan itu terjadi, sehingga semua jenis komunikasi tidak terganggu.
Kualitas adalah kemampuan suatu item agar memenuhi spesifikasinya, sedangkan keandalan merupakan pengembangan dari kualitas terhadap waktu.
Keandalan dan kualitas suatu peralatan akan mempengaruhi usia kerja alat tersebut. Suatu peralatan elektronika yang dibuat dengan mempertahankan faktor kualitas akan beroperasi dengan baik dalam jangka waktu yang lebih lama daripada suatu alat sistem yang dikerjakan dengan kurang memperhatikan faktor kualitas. Untuk dapat meramalkan seberapa jauh keandalan suatu alat, maka definisi tentang keandalan itu sendiri harus diketahui. Keandalan adalah kemampuan suatu item untuk melaksanakan suatu fungsi yang dipersyaratkan dibawah suatu kondisi yang ditentukan dalam periode waktu tertentu.
Dalam hal ini item berarti komponen, instrumen atau sistem. Angka keandalan tidak dapat diramalkan tanpa mengkhususkan waktu dan kondisi operasinya. Hal-hal lebih rinci yang menyangkut keandalan akan dibicarakan pada sub-label tersendiri pada menu blog ini. Untuk mengetahui gambaran yang lebih lengkap, karena keandalan sangat erat hubungannya dengan kegagalan, maka perlu disimak suatu definisi kegagalan. Kegagalan adalah akhir kemampuan suatu item untuk melaksanakan fungsi yang dipersyaratkan.
Dari dua defenisi tersebut diatas, maka dapat dilihat hubungan antara keandalan dan kegagalan. Bila suatu item menunjukkan penurunan keandalannya, maka ini menunjukkan adanya gejala kegagalan.
Tahap kegagalan
Ada tiga tahap kegagalan selama usia pakai suatu peralatan.Tahap pertama disebut dengan kegagalan dini (infant mortality), yakni: kegagalan peralatan sesaat setelah alat tersebut dibuat dan dikirimkan ke pelanggan. Kegagalan selama tahap ini disebabkan oleh kerusakan komponen yang telah dipasang pada peralatan tersebut. Biasanya kondisi operasi alat tidak berlangsung lama. Peralatan biasanya masih berada dalam garansi perusahaan dan perbaikan menjadi tanggung jawab perusahaan. Penyebab lain dari kegagalan yang terlalu dini adalah kesalahan perancangan yang terlalu menitik-beratkan pada satu bagian dari peralatan tersebut. Hal ini hanya mungkin terjadi pada produk yang baru dirancang dan ketidak-mampuan perusahaan menyelesaikan semua kelemahan produk tersebut.
Tahap kedua adalah kegagalan normal usia kerja peralatan. Laju kegagalan pada waktu tersebut adalah paling rendah.
Tahap ketiga adalah periode suatu peralatan mengalami laju kegagalan paling tinggi, yang disebabkan oleh usia kerja alat sudah berakhir. Selama waktu ini, dan semua tampak salah. Cepat tidaknya suatu peralatan memasuki tahap ini tergantung pada cara pemeliharaan peralatan selama digunakan. Misalnya, jika telah diketahui suatu komponen telah habis masa pakainya, maka sebaiknya komponen cepat diganti sebelum menyebabkan kegagalan pada peralatan tersebut.
Hubungan antara usia peralatan dengan laju kegagalan dapat dilihat pada Gambar 2.24
Kegagalan Sebagian atau Parsial adalah kegagalan akibat adanya deviasi karakteristik atau parameter di luar batas spesifikasi, tapi tidak sampai mengurangi fungsi alat secara menyeluruh. Contohnya: generator fungsi yang masih dapat menghasilkan sinyal, tapi frekuensinya tidak sesuai dengan posisi batas ukurnya, tv yang hilang warna hijaunya, dll.
Kegagalan Menyeluruh atau Total disebabkan oleh adanya deviasi karakteristik atau parameter diluar batas spesifikasi sehingga secara menyeluruh mengurangi fungsi peralatan. Contohnya generator fungsi yang tidak dapat menghasilkan seluruh bentuk gelombang, tv yang tak mau hidup, dll.
Penyebab kegagalan
Kegagalan salah pemakaian, adalah kesalahan yang disebabkan oleh pemakaian di luar batas kemampuan komponen atau alat tersebut. Contohnya: multimeter yang digunakan untuk mengukur tegangan AC tetapi dipasang pada posisi tegangan DC.Kelemahan yang ada dalam item (komponen, peralatan ataupun sistem) walaupun dioperasikan dalam batas kemampuannya dapat juga menjadi penyebab kegagalan. Contohnya multimeter yang sedang digunakan untuk mengukur tegangan, tiba- tiba rusak walaupun pemakaiannya sudah benar.
Waktu kegagalan
Waktu kegagalan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu:- Kegagalan tiba-tiba, yakni kegagalan yang tidak dapat diduga melalui pengujian sebelumnya. Contohnya: TV yang sedang dioperasikan dan tiba- tiba rusak tanpa sebab yang jelas.
- Kegagalan bertahap, yakni kegagalan yang dapat diduga melalui pengujian sebelumnya. Contohnya: TV pada bagian volumenya mulai derau saat dibesarkan atau dikecilkan potensio volumenya.
Kombinasi kegagalan
Kegagalan fatal (catastrophic) = kegagalan tiba-tiba + menyeluruh. Contohnya : TV yang sedang dioperasikan dan tiba- tiba rusak sendiri.Kegagalan degadrasi = kegagalan bertahap + tidak menyeluruh (sebagian), contohnya: TV yang volumenya mulai derau saat dibesarkan atau dikecilkan potensio volumenya.
Faktor yang mempengaruhi keandalan
Keandalan suatu alat atau instrumen elektronik tidak lepas dari faktor yang mempengaruhinya selama siklus hidup peralatan. Siklus hidup tersebut, dapat dibagi menjadi empat tahap, yakni:1. Perancangan dan pengembangan,
2. Produksi,
3. Penyimpanan dan transportasi,
4. Operasi.
Secara lebih detailnya untuk mencapai target keandalan yang diinginkan dilakukan langkah-langkah sebagai berikut (lihat gambar!):
Tahap perancangan dan pengembangan
Pada tahap ini harus sudah disiapkan keandalan yang ingin dicapai, sehingga pada langkah berikutnya para ahli rancang akan diarahkan untuk mencapai target. Adapun pekerjaan pada tahap ini meliputi:- Merancang rangkaian menentukan tata letak komponen, dan menguji prototype secara menyeluruh.
- Merancang rangkaian dan memilih komponen yang tepat, sehingga tidak akan ada penitik-beratan hanya pada salah satu komponen saja. Untuk memilih komponen yang tepat, dilakukan pemeriksaan setiap komponen atas peluang kegagalannya dalam rangkaian yang dirancang. Langkah ini disebut Analisis Kesalahan dan Titik-Berat.
- Menentukan tata letak komponen, perakitan dan panel-panelnya. Pemasangan komponen hendaknya dilakukan dengan hati-hati agar tidak mengalami tekanan mekanis dan panas yang berlebihan.
- Pengaruh lingkungan dimana alat tersebut akan dioperasikan, harus diperhitungkan dan harus dibuat proteksi untuk melawannya. Langkah proteksi ini mencakup penutupan yang rapat, penekanan dengan udara dingin, pemasangan anti getar atau pemasangan senyawa isolasi.
- Pengujian prototipe secara menyeluruh dilakukan untuk melihat, apakah rancangan tersebut sudah memenuhi spesifikasi keandalan dan rujuk kerja yang telah ditentukan?.
Produksi
- Komponen harus terjamin baik dan disimpan sesingkat mungkin.
Untuk jumlah yang kecil dapat dilakukan pemeriksaan seluruhnya. Tetapi untuk jumlah yang besar, pemeriksaan dapat dilakukan dengan mengambil contoh produk (sample) dan dengan metode analisis statistik. - Kerjasama dan ketrampilan karyawan.
Setiap karyawan, pembuat alat, ahli produksi dan metode, operator perakitan, ahli test dan pemeriksaan membentuk mata rantai produksi dan dapat membantu menghasilkan produk berkualitas. - Kerangka pelatihan yang baik, akan menjamin karyawan mampu menggunakan teknik produksi dengan benar dan lebih efektif.
- Peralatan produksi sesuai standart yang disyaratkan, dan dipelihara dengan baik.
- Kondisi lingkungan kerja atau perakitan yang nyaman, seperti: ventilasi udara yang baik, penerangan yang baik, temperatur ruang yang nyaman untuk pekerja dan alat, serta bebas debu untuk menjamin kondisi yang nyaman.
- Peralatan test otomatis dapat digunakan untuk memeriksa alat hubung singkat atau terbuka pada jalur rangkaian. Soak test perlu dilakukan bila instrument dioperasikan pada temperatur yang diubah-ubah, dan siklus temperatur akan membantu mengenali komponen–komponen yang lemah.
Penyimpanan dan transportasi
- Metode penyimpanan akan mempengaruhi keandalan operasi instrumen tersebut.
- Metode pengepakan harus diperhitungkan dalam spesifikasi keandalan. Pengepakan harus dapat melindungi instrumen dari korosi dan bahaya kerusakan mekanis, temperatur penyimpanan dan tingkat kelembaban harus selalu dikontrol.
- Transportasi pada saat dijual, instrument harus diangkut dan hal ini akan mengalami getaran, kejutan mekanis, perubahan temperatur, kelembaban dan tekanan. (harus dikhususkan).
Operasi
- Kondisi lingkungan yang cocok.
- Cara pengoperasian yang benar.
Petunjuk operasi yang ditulis dengan baik harus dapat menjamin bahwa tidak akan ada kesalahan pemakaian.
Pertimbangan biaya keandalan
Setelah beberapa tahun kemudian, biaya operasi dan pemeliharaan sering kali melebihi biaya modal, karena untuk mempertahankan keandalan diperlukan biaya yang sangat tinggi. Hubungan antara biaya dan keandalan dapat dilihat pada Gambar 2.28 a dan 2.28 b.
Gambar 2.28a memperlihatkan pada biaya terendah (breakdown cost) sepanjang pembuatan. Jika keandalan diperbaiki, biaya produksi dan perancangan naik, sementara biaya perbaikan dan penggantian gratis selama garansi turun. Perlu dicatat, bahwa grafik tersebut mempunyai titik biaya terendah. Dengan kata lain, suatu pabrik yang memproduksi produk dengan keandalan rendah mungkin akan mudah tersisih dalam bisnis, karena biaya yang harus dikeluarkan untuk menghasilkan produk secara total akan sangat tinggi.
Gambar 2.28.b merupakan jumlah dari biaya pembelian dan biaya perawatan. Biaya tersebut akan menurun dengan semakin baiknya keandalan. Grafik biaya pemilikan total juga mempunyai titik minimum, walaupun titik tersebut berada di sebelah kanan titik biaya minimum manufaktur. Jadi, pelanggan akan lebih memilih keandalan yang lebih baik dengan membayar harga untuk keandalan tersebut daripada mengharapkan suatu pabrik untuk menyediakan instrumen yang andal.
Demikianlah Artikel Keandalan dan Kegagalan
Sekianlah artikel Keandalan dan Kegagalan kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.
Anda sekarang membaca artikel Keandalan dan Kegagalan dengan alamat link https://sebuahteknologi.blogspot.com/2014/09/keandalan-dan-kegagalan.html